CN108445075A - 一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法 - Google Patents

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梁鹏飞
严海
瞿宁
姜大超
张彬
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Abstract

本发明涉及涡流检测技术领域，具体涉及一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，包括如下步骤：（1）在与被检管具有相同材质和规格的样管上加工一系列人工伤作为标定管；（2）对所有的所述人工伤进行涡流检测并记录其相应的幅值、相位和伤深数据，分别以相位、幅值、伤深为X、Y、Z轴绘制三维判伤曲面图；（3）对所述被检管进行涡流检测，记录检测过程中缺陷信号的相位和幅值，将该相位和幅值对应至所述三维判伤曲面图中得到相应的伤深值，即为该缺陷信号所对应的损伤深度，本发明的评价方法充分考虑了损伤体积对于涡流信号的影响，将涡流检测信号的幅值也作为一个参数来考虑，可有效避免因缺陷损伤体积差异而造成的误判。

Description

一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法
技术领域
本发明涉及涡流检测技术领域，具体涉及一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法。
背景技术
利用换热管进行换热的换热器应用非常普遍，换热管也是换热器在运行过程中最易损伤的部位，而涡流检测技术可以快速精确的检测换热管管壁损伤，因此在换热管检测中应用非常广泛。
目前的换热管涡流检测工作中，多是根据相位伤深曲线来判定换热管内外壁的损伤深度。这种方法固然简便，但也存在较大的局限性，原因是同等深度不同体积的缺陷，其相位角并不相同，因此单纯依靠相位来进行换热管内外壁伤深评判存在较大的误差，容易产生误判。
发明内容
本发明提出一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其充分考虑了损伤体积对于涡流信号的影响，除涡流检测信号的相位外，将涡流检测信号的幅值也作为一个参数来考虑，可有效避免因缺陷损伤体积差异而造成的误判。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，包括如下步骤：
(1)在与被检管具有相同材质和规格的样管上加工一系列人工伤作为标定管，所述的人工伤为不同伤深、不同直径的内壁平底孔或外壁平底孔；
(2)对所有的所述人工伤进行涡流检测并记录其相应的幅值、相位和伤深数据，分别以相位、幅值、伤深为X、Y、Z轴绘制三维判伤曲面图；
(3)对所述被检管进行涡流检测，记录检测过程中缺陷信号的相位和幅值，将该相位和幅值对应至所述三维判伤曲面图中得到相应的伤深值，即为该缺陷信号所对应的损伤深度。
优选的，步骤(1)中，各个伤深的所述人工伤的直径尺寸应能覆盖对所述被检管进行涡流检测过程中所能遇到的主要损伤尺寸。
优选的，当所要制作的所述人工伤直径大于涡流检测线圈的检测范围宽度时，将该人工伤用数个伤深相同但直径小于涡流检测线圈的检测范围宽度的较小人工伤代替，这些较小人工伤的直径的平方和等于原人工伤的直径的平方。
优选的，步骤(1)中，所述人工伤至少包含一种伤深的内壁人工伤、两种不同伤深的外壁人工伤以及100％伤深的通孔人工伤。
进一步优选的，所述人工伤包括两种不同伤深的内壁人工伤、四种不同伤深的外壁人工伤以及100％伤深的通孔人工伤。
优选的，每种伤深的所述人工伤至少包含五种直径尺寸规格。
进一步优选的，每种伤深的所述人工伤包含七种直径尺寸规格。
采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明的评判方法充分考虑了损伤体积对于涡流信号的影响，除涡流检测信号的相位外，将涡流检测信号的幅值也作为一个参数来考虑，因为缺陷的涡流信号的幅值直接反应了缺陷的损伤体积，因此可以有效避免因缺陷损伤体积差异而造成的误判。
附图说明
附图1为本发明实施例1中的三维判伤曲面图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
本发明提出一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其具体步骤如下：
(1)在与被检管具有相同材质和规格的样管上加工一系列人工伤作为标定管。所加工的人工伤为不同伤深、不同直径的内壁平底孔或外壁平底孔。一般来说，至少应包含一种伤深的内壁人工伤、两种不同伤深的外壁人工伤、以及100％伤深的通孔人工伤。每种伤深的人工伤应至少包含五种直径尺寸规格。
优选使用两种不同伤深的内壁人工伤、四种不同伤深的外壁人工伤、以及100％伤深的通孔人工伤，每种伤深的人工伤包含七种直径尺寸规格。一般而言，所使用的人工伤的伤深和直径规格越多，后续对伤深的评判也越准确。
所制作的各个伤深的人工伤的直径尺寸应能覆盖涡流检测过程中所能遇到的主要损伤尺寸，当所要制作的人工伤直径大于涡流检测线圈的检测范围宽度时，应将该人工伤用数个伤深相同但直径小于涡流检测线圈的检测范围宽度的人工伤代替，这些较小的人工伤的直径的平方和应等于原人工伤的直径的平方。
(2)在涡流检测工作开始前，首先按照标所执行的标准要求进行标定，然后对所有的人工伤进行涡流检测并记录其相应的幅值、相位和伤深数据，并分别以相位、幅值、伤深为X、Y、Z轴绘制三维判伤曲面图。
(3)对被检管进行涡流检测，在检测过程中发现缺陷信号后，记录其相位和幅值，将该相位和幅值对应至三维判伤曲面图中得到相应的伤深值，即为该缺陷信号所对应的损伤深度。
实施例1
本实施例中被检的换热管为钛管，其外径为22mm，壁厚为0.5mm，所制备的标定管包含的人工伤具体如表1所示。本实施例中的伤深以占整个壁厚的百分含量表示，如伤深20％表示伤深占整个壁厚的20％。
表1人工伤伤深及尺寸
在涡流检测工作开始前，先将直径1.7mm通孔的信号标定为8V、40°，然后对上述人工伤进行涡流检测，并记录各个人工伤的幅值以及相位数据如表2所示。需要说明的是，本实施例中涉及的相位及伤深数据并不代表真实数据，仅为用以说明本实施例伤深评判过程的示例之用。
表2各个人工伤的幅值及相位
将表2中的数据拟合得到如附图1所示的三维判伤曲面图。
而后，在对被检管进行检测的过程中发现缺陷信号后，便可将缺陷信号的幅值和相位代入到附图1中的三维判伤曲面图中，得到所对应的伤深值，即为该缺陷信号所对应的损伤深度。但要注意每次重新进行数据标定后，都要制作新的幅值相位三维判伤曲面图。
本发明的评价方法简单易操作，充分考虑了损伤体积对于涡流信号的影响，除涡流检测信号的相位外，将涡流检测信号的幅值也作为一个参数来考虑，可以有效避免因缺陷损伤体积差异而造成的误判。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在与被检管具有相同材质和规格的样管上加工一系列人工伤作为标定管，所述的人工伤为不同伤深、不同直径的内壁平底孔或外壁平底孔；
（2）对所有的所述人工伤进行涡流检测并记录其相应的幅值、相位和伤深数据，分别以相位、幅值、伤深为X、Y、Z轴绘制三维判伤曲面图；
（3）对所述被检管进行涡流检测，记录检测过程中缺陷信号的相位和幅值，将该相位和幅值对应至所述三维判伤曲面图中得到相应的伤深值，即为该缺陷信号所对应的损伤深度。
2.根据权利要求1所述的一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其特征在于：步骤（1）中，各个伤深的所述人工伤的直径尺寸应能覆盖对所述被检管进行涡流检测过程中所能遇到的主要损伤尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其特征在于：当所要制作的所述人工伤直径大于涡流检测线圈的检测范围宽度时，将该人工伤用数个伤深相同但直径小于涡流检测线圈的检测范围宽度的较小人工伤代替，这些较小人工伤的直径的平方和等于原人工伤的直径的平方。
4.根据权利要求1所述的一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其特征在于：步骤（1）中，所述人工伤至少包含一种伤深的内壁人工伤、两种不同伤深的外壁人工伤以及100%伤深的通孔人工伤。
5.根据权利要求4所述的一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其特征在于：所述人工伤包括两种不同伤深的内壁人工伤、四种不同伤深的外壁人工伤以及100%伤深的通孔人工伤。
6.根据权利要求4所述的一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其特征在于：每种伤深的所述人工伤至少包含五种直径尺寸规格。
7.根据权利要求6所述的一种换热管涡流检测管壁损伤的评价方法，其特征在于：每种伤深的所述人工伤包含七种直径尺寸规格。
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